四川省泸县第二中学2017_2018学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

四川省泸县第二中学2017-2018学年高一下学期期中考试理综-物理试题二、选择题1. 一个物体只在相互垂直的恒力F1 、F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2而F1 不变，则物体以后的运动情况是( )A. 物体做直线运动B. 物体做变加速曲线运动C. 物体沿F1的方向做匀加速直线运动D. 物体做匀变速曲线运动【答案】D【解析】一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始沿两力的合力方向上做匀加速直线运动；经过一段时间后，突然将撤去F2，则物体出现了合力方向即为F1方向，大小为F1；F1方向与此时的速度不共线，所以做曲线运动，由于合力的大小与方向不变，所以做匀变速曲线运动，故D正确，A、B、C错误；故选D。2. 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A到E的运动轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是( ) A. D点的速率比C点的速率大B. A点的加速度与速度的夹角小于90C. A点的加速度比D点的加速度大D. 从A到D速度先增大后减小【答案】A【解析】由题意，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做正功，由动能定理可得，D点的速度比C点速度大，A正确；物体在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于90，B错误；质点做匀变速曲线运动，加速度不变，合外力也不变，加速度不变，C错误；由A的分析可知，质点由A到E过程中，受力的方向向下，速度的方向从斜向右上变为斜向下，竖直方向的分速度大小先减小后增大，所以合速度也是先减小后增大，D错误【点睛】物体做曲线运动时，受到的合力指向轨迹的内侧，当合力方向与速度方向夹角为锐角时，合力做正功，当合力方向与速度方向夹角为钝角时，合力做负功3. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽150 m的河，他们在静水中划船的速度为5 m/s，现在他们观察到河水的流速为4 m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是 ( )A. 唐僧说：我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船B. 悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船C. 沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船D. 八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的【答案】B考点：运动的合成和分解4. 如图，一光滑轻杆沿水平方向放置，左端O处连接在竖直的转动轴上，a、b为两个可视为质点的小球，穿在杆上，并用细线分别连接Oa和ab，且Oa=ab，已知b球质量为a球质量的3倍当轻杆绕O轴在水平面内匀速转动时，Oa和ab两线的拉力之比为（）A. 1：3 B. 1：6 C. 4：3 D. 7：6【答案】D【解析】试题分析：对a球有：F1-F2=mroa2，对b球有：F2=3mrob2，因为rob=2roa，所以；解得F1：F2=7：6故选D考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】解决本题的关键确定物体做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解。5. 一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法不正确的是（）A. 小球线速度大小没有变化B. 小球的角速度突然增大到原来的2倍C. 小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D. 悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍【答案】D【解析】试题分析：把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径减小，根据v=r、a=判断角速度、向心加速度大小的变化，根据牛顿第二定律判断悬线拉力的变化解：A、B把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于绳子拉力与重力都与速度垂直，所以不改变速度大小，即线速度大小不变，而半径变为原来的一半，根据v=r，则角速度增大到原来的2倍故A、B正确C、当悬线碰到钉子后，半径是原来的一半，线速度大小不变，则由a=分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的2倍故C正确D、根据牛顿第二定律得：悬线碰到钉子前瞬间：T1mg=m得，T1=mg+m；悬线碰到钉子后瞬间：T2mg=m，得T2=mg+2m由数学知识知：T22T1故D错误本题选错误的，故选D【点评】解决本题的关键要掌握线速度、角速度、向心加速度之间的关系，以及知道在本题中悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变6. 如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（ ）A. 螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B. 螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C. 此时手转动塑料管的角速度D. 若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动【答案】BD【解析】A、螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力，螺丝帽在竖直方向上没有加速度，根据牛顿第二定律得知，螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡，故A正确；B、螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，故B错误；C、根据牛顿第二定律得：，又，联立得到，故C错误；D、若杆的转动加快，角速度增大，螺丝帽受到的弹力N增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故D错误。点睛：分析螺丝帽的受力情况，根据牛顿第二定律研究重力与最大静摩擦力的关系，并判断弹力的方向螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，由牛顿第二定律求出角速度。7. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA : TB = 1: 8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ）A. RA : RB = 4:1 B. RA : RB = 1:4C. VA : VB = 1:2 D. VA : VB = 2:1【答案】AC【解析】根据万有引力提供向心力为：，解得，因为，所以，AC正确8. 假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（ ）A. 根据公式vr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B. 根据公式，可知卫星所需的向心力将减小到原来的C. 根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的D. 根据上述(B)和(C)给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的【答案】BD【解析】研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度=，随着变化，所以，不能用公式v=r讨论卫星的线速度变化，故A错误；当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度v=，随着变化，所以不能用公式F=m讨论卫星的向心力变化，故B错误；根据公式F=G，可知地球提供的向心力将减少到原来的，故C正确；根据上述B和C给出的公式，卫星的线速度v=，可知卫星运动的线速度将减少到原来的，故D正确；故选CD。点睛：人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，卫星的线速度、角速度、周期都与半径有关，讨论这些物理量时要找准公式，正确使用控制变量法二、非选择题：9. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动时的角速度实验器材：打点计时器、米尺、纸带、复写纸片实验步骤：（1）如图，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上(纸带厚度可不计)（2）接通电源，启动控制装置使圆盘转动，同时打点计时器开始打点（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量某次实验测得圆盘半径r=5.510-2 m，得到的纸带的如图，求得线速度为_；角速度为_【答案】 (1). 0.38m/s (2). 6.9rad/s【解析】从图中可以读出第一个点到第十六个点之间距离是11.40cm，根据线速度的定义式为： 根据角速度与线速度的关系解得10. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置图（g10 m/s2）（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_m/s.（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙，则该小球做平抛运动的初速度为_m/s；B点的竖直分速度为_m/s.【答案】 (1). 水平 (2). 初速度相同 (3). 1.6 (4). 1.5 (5). 2【解析】（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同；（2）根据x=v0t，y=gt2，解得 （3）由图可知，AB、BC之间的时间间隔相等，根据y=gT2得，则小球的初速度B点竖直方向上的分速度等于AC在竖直方向上的平均速度，点睛：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据运动学公式抓住等时性进行求解三、计算题：本大题3小题，共45分要求在答卷上写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤和明确的答案11. 已知月球绕地球运行的轨道半径为r，环绕地球一周的飞行时间为T，万有引力常量为G，地球半径为R。求：（1）地球的质量M；（2）地球的平均密度【答案】（1）（2）【解析】（1）设同步卫星的质量为m、地球质量为M，万有引力充当向心力，故有，解得；（2）地球的平均密度；12. 汽车发动机的功率为60 kW，汽车的质量为4 吨，当它行驶在坡度为(sin 0.02)的长直公路上时，如图14所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10 m/s2)，求：（1）汽车所能达到的最大速度vm；（2）若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？（3）当汽车以0.6 m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少【答案】（1）12.5m/s（2）13.9s（3）4.16105J【解析】本题考查了机动车启动的两种形式，汽车沿着斜面加速运动时，阻力为摩擦力与重力沿斜面向下的分力之和，当速度最大时牵引力等于阻力，由此可求得最大速度大小，当汽车匀加速运动速度增大到最大时，功率为额定功率，由P=Fv和F-f=ma可求得末速度v，再由匀变速直线运动的公式v=at可求得匀加速运动的时间(1) 汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即fKmgmgsin=4000800=4800 N又因为Ff时，P=fvm，所以(2) 汽车从静止开始，以a=0.6 m/s2，匀加速行驶，由Fma，有Ffmgsinma所以FmaKmgmgsin41030.648007.2103 N保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度vm，有由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移（3）由W=FS可求出汽车在匀加速阶段行驶时做功为WFS7.210357.82=4.16105J13. 宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2.当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力已知星球的半径为R，万有引力常量为G.求：（1）线的拉力的大小；（2）该星球表面的